「あかり」赤外線観測で探る惑星と生命の物質の起源

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26707008
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 石原 大助 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (30507835)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 光赤外線天文学 / 「あかり」衛星 / 星間物質 / 惑星形成 / データ解析

Outline of Annual Research Achievements

星間物質の組成や物理状態の診断に利用する「あかり」中間赤外線全天マップの、精度向上のための解析を、引き続き進めた。「あかり」データの主な前景光である、我々太陽系の惑星間空間塵放射 (黄道光) のモデリングを改善することで、データからの黄道光の差し引き精度を向上し、より精度の良い銀河面放射マップを作成することに成功した。そして、このマップを利用して、星間空間における、有機物・シリケート等物質の局所的な物理状態を解析する方法を確立し、大質量星形成領域の研究に応用した (Hattori et al. 2016)。
一方、惑星形成過程における物質進化の理解のために、惑星形成過程の天体と思われるダスト円盤 (デブリ円盤) の探査を続けている。今年は、すばる望遠鏡の中間赤外線分光器COMICSを用いて、「あかり」で見つけた天体の内、~6個について追観測を完了した。また、前述の黄道光モデリングの改善により、一番身近な惑星系のサンプルとしての、太陽系のダスト円盤の物理的性質・起源について、新たな情報を得られた (Kondo et al. 2016)。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度に黄道光の再モデリングを追加したことにより、研究進捗の遅延が出ている。ただし、これは惑星系の一つとしての、太陽系のダスト円盤の物理状態の新たな理解に繋がり、本研究の目的に対して別視点から重要な情報を提供している。

Strategy for Future Research Activity

星間空間の物質の物理状態の診断に関しては、最新の遠赤外線マップもとりいれて、より精度良くより細かい空間スケールで診断する方法を模索する。さらに、精度の向上した中間赤外線全天マップを利用して、物質供給の包括的な理解のために、銀河系全体での質量放出星から星間空間への物質の流れを大局的に調査する。
デブリ円盤における物質進化の理解においては、すばる/COMICSで分光観測した天体の、ダストの性質について詳細な解析を行うとともに、引き続き、惑星形成における物質進化の包括的な理解を目指し、他のサンプルの観測提案を続ける。また、これらとの比較のために、太陽系内のダストの組成・分布のモデリングをさらに追求し、小惑星帯起源のダスト成分のさらなる解析を行う。

Causes of Carryover

大量のデータ解析と、複数の共同研究者とのやりとりが発生するフェーズになり、これをサポートしてくれる人材を探していたが、次年度から雇用ということになってしまった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

データ解析補助として一名を雇用し、銀河面物質の放射マップの系統的な検証と、共同研究者とのインターフェイス役をお願いする。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Korea Astronomy and Space Sci. Institute/Seoul National University, SNU(韓国)
  • Country Name: KOREA (REP. OF KOREA)
  • Counterpart Institution: Korea Astronomy and Space Sci. Institute/Seoul National University, SNU
• [Int'l Joint Research] Netherlands Institute for Space Research(オランダ)
  • Country Name: NETHERLANDS
  • Counterpart Institution: Netherlands Institute for Space Research
• [Journal Article] Modeling of the Zodiacal Emission for the AKARI/IRC Mid-infrared All-sky Diffuse Maps (2016)
  • Author(s): Kondo, T., Ishihara, D., Kaneda, H., Nakamichi, K., Takaba, S., Kobayashi, H., Ootsubo, T., Pyo, J., and Onaka, T.
  • Journal Title: The Astronomical Journal Volume: 151 Pages: 71
  • DOI: 10.3847/0004-6256/151/3/71
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mid- and far-infrared properties of Spitzer Galactic bubbles revealed by the AKARI all-sky surveys (2016)
  • Author(s): Hattori, Y., Kaneda, H., Ishihara, D., Fukui, Y., Torii, K., Hanaoka, M., Kokusho, T., Kondo, A., Shichi, K., Ukai, S., Yamagishi, M., and Yamaguchi, Y.
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: ? Pages: ?
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coronagraphic Demonstration Experiment Using Aluminum Mirrors for Space Infrared Astronomical Observations (2015)
  • Author(s): Oseki, S., Oyabu, S., Ishihara, D., Enya, K., Haze, K., Kotani, T., Kaneda, H., Nishiyama, M., Abe, L., and Yamamuro, T.
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Pacific Volume: 127 Pages: 1077
  • DOI: 10.1086/683397
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A study of iron and dust in the supernova remnant IC 443 (2015)
  • Author(s): Kokusho, T., Nagayama, T., Kaneda, H., Ishihara, D., Lee, H.-G., and Onaka, T.
  • Journal Title: Planetary and Space Science, Volume: 116 Pages: 92
  • DOI: 10.1016/j.pss.2015.04.009
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] An AKARI infrared study of dust emission in Galactic bubbles indicative of large-scale cloud-cloud collisions (2015)
  • Author(s): Hattori, Y., Kaneda, H., Ishihara, D., Yamagishi, M., Kondo, T., and Sano, H.
  • Journal Title: Planetary and Space Science Volume: 116 Pages: 57
  • DOI: 10.1016/j.pss.2015.04.006
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Systematic Variations in CO2/H2O Ice Abundance Ratios in Nearby Galaxies Found with AKARI Near-infrared Spectroscopy (2015)
  • Author(s): Yamagishi, M., Kaneda, H., Ishihara, D., Oyabu, S., Onaka, T., Shimonishi, T., and Suzuki, T.
  • Journal Title: ApJ Volume: 807 Pages: 29
  • DOI: 10.1088/0004-637X/807/1/29
  • Peer Reviewed
• [Presentation] SPICAで探るデブリ円盤の進化と太陽系の起源 (2016)
  • Author(s): 石原大助, 金田英宏, 小林浩, 犬塚修一郎, 近藤徹, 渡邉華 (名古屋大学), 尾中敬, 大坪貴文 (東京大学), 藤原英明 (国立天文台), 永山貴宏 (鹿児島大学)
  • Organizer: 日本天文学会 2016年春季年会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2016-03-14 – 2016-03-17
• [Presentation] 「あかり」中間赤外線全天マップの現状 (2016)
  • Author(s): 石原大助、鳥居和史、近藤徹、中道恵一郎、高羽幸 (名古屋大学)
  • Organizer: 「あかり」データ説明会
  • Place of Presentation: JAXA宇宙科学研究所
  • Year and Date: 2016-02-02 – 2016-02-02
• [Presentation] 「あかり」中間赤外線全天マップの作成 (2016)
  • Author(s): 石原大助, 鳥居和史, 近藤徹, 中道恵一郎, 高羽幸, 金田英宏 (名古屋大学), 尾中敬 (東京大学), 山村一誠 (ISAS/JAXA)
  • Organizer: 第16回 宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: JAXA宇宙科学研究所
  • Year and Date: 2016-01-06 – 2016-01-07
• [Presentation] Investigating non-steady processes in warm debris disks (2015)
  • Author(s): Ishihara, D.
  • Organizer: Subaru Seminars
  • Place of Presentation: Subaru Office, Hawaii, US
  • Year and Date: 2015-09-24 – 2015-09-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 銀河系・近傍銀河の星形成と物質進化 (2015)
  • Author(s): 石原大助, 金田英宏, 鈴木仁研, 永山貴宏, 山岸光義
  • Organizer: 2015年度光学赤外線天文連絡会シンポジウム 「光赤外将来計画：報告書の最終取りまとめと長期戦略への布石」
  • Place of Presentation: 国立天文台
  • Year and Date: 2015-09-14 – 2015-09-16
• [Presentation] Modeling of the Zodiacal Emission for the AKARI Mid-Infrared All-Sky Diffuse Maps (2015)
  • Author(s): Kondo, T., Ishihara, D., Kaneda, H, Nakamichi, K., Sano, H., Torii, K. (Nagoya Univ.), Ootsubo, T., Onaka, T. (Univ. of Tokyo)
  • Organizer: The 8th meeting on Cosmic Dust
  • Place of Presentation: Chiba Institute of Technology, Tokyo
  • Year and Date: 2015-08-17 – 2015-08-21
  • Int'l Joint Research